WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы
Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ “Прикладна фізика” Київ 2011 УДК 535.016, 620.191.4 Рецензент к.ф.-м.н., доц. Гайдай Ю.О. Коваленко А.В., Голобородько Н.С., ...»

-- [ Страница 2 ] --

Комплексна функція h( x, y ), яка є Фур'є – образом передаточної функції ( ) H x, y, називається імпульсним відгуком просторового фільтра. Вона описує зображення, яке формується у вихідній площині, коли на вході розмістити точкове джерело: якщо u ( x, y ) = ( x, y ), тоді g ( x, y ) = ( x, y ) h( x, y ) = h( x, y ).

Таким чином, для обчислення згортки двох двомірних функцій необхідно одну з них подати на вхід схеми просторової фільтрації, а в частотну площину помістити Фур'є – образ другої фільтруючої функції.

Відзначимо деякі особливості операцій просторової фільтрації в когерентному світлі. Вхідні змінні системи просторової фільтрації, так само як і змінні в площині фільтра та у вихідній площині є комплексними величинами. Теоретично для цих комплексних змінних нема обмежень, що дозволяє:

а) обробляти подану на вхід хвилю, використовуючи при цьому всю інформацію, яка в ній зберігається;

б) здійснювати з нею будь–яку фільтрацію за допомогою просторових фільтрів з додатними, від'ємними або комплексними модуляційними характеристиками, які можна практично здійснити;

в) отримати на виході будь–які потрібні функції.

Це дозволяє реалізовувати будь–які лінійні операції просторової фільтрації, які передбачає математика. Практично вони обмежуються лише вмінням екпериментатора представляти математичні величини за допомогою існуючих матеріалів (обмежена ширина смуги пропускання, шум, динамічний діапазон і т.п.).

2.3 Застосування лінійної просторової фільтрації.

В розглянутому методі фільтрації просторових частот найчастіше використовуються бінарні просторові фільтри. В найпростішому випадку цей фільтр є маскою, тобто екраном з непрозорого матеріалу, в якому вирізані отвори. В більш складному випадку – це транспарант з амплітудним коефіцієнтом пропускання, який змінюється від 0 до 1. Фільтр вводять в частотну площину системи. За допомогою таких фільтрів можна реалізовувати такі операції:

а) низькочастотну фільтрацію, яка дозволяє послабити шум, усунути растр на зображеннях (наприклад, пригнічувати характерну регулярну структуру газетних знімків), або здійснювати операцію згладжування;

б) високочастотну фільтрацію, яка забезпечує підвищення контрасту зображення, поліпшення його роздільності або виділення на ньому контурів (наприклад, пригнічуючи низькі просторові частоти можна робити більш чіткими трохи розфокусовані фотознімки).

в) смугову фільтрацію, яка застосовується для виявлення прихованих періодичних структур на зображенні або структур певного розміру;

г) напрямлену фільтрацію, яка забезпечує виділення ліній певної просторової орієнтації;

д) мультиплікацію зображень у вигляді рядка або матриці з регулярним кроком за допомогою одномірних та двомірних граток.

Зупинимось більш детально на можливості використання просторової фільтрації для візуалізації фазових об'єктів.

Пропускання фазового об'єкту, розташованого у вхідній площині (рис. 2.1), визначається виразом:

t ( x, y ) = exp[ j( x, y )], (2.4) де ( x, y ) – записаний на транспаранті зсув фази, j– уявна одиниця. Лінзи L1 та L2 утворюють зображення предмету у вихідній площині. Однак, око або фотоплатівка, яка розміщена в площині зображення (вихідній площині), реєструє тільки розподіл інтенсивності I ( x, y ) t ( x, y ) =

–  –  –

(2.11) Таким чином, ми перетворили фазовий контраст ( x, y ) в контраст інтенсивності, пропорційний 2( x, y ). Контраст інтенсивності можна підвищити, якщо на фазову платівку нанести шар поглинаючого покриття з амплітудним пропусканням 1. В граничному випадку (=0) метод фазової платівки трансформується в метод темного поля, в якому плоска хвиля, яка проходить через фазовий об'єкт без заломлення, просто пригнічується в Фур'є–площині.

–  –  –

2.3.3 Метод дефокусування.

При дефокусуванні контраст інтенсивності виникає завдяки тому, що зворотне перетворення Фур'є не здійснюється повністю. Будь – які відхилення відтвореного 14 зображення від первинного утворюють контраст інтенсивності. Причому, при наближенні до площини спостерігання до лінзи L2 виникає "темний" контраст (об'єкт буде виглядати темнішим за фон), а при віддаленні – "світлий" контраст.

Більш детальне пояснення цього та інших методів візуалізації фазових об'єктів можна знайти в [10].

Нарешті відмітимо, що методи просторової фільтрації прості в реалізації, надійні та достатньо легко змінювані в залежності від різноманітних задач. їх дуже легко використовувати як засіб для автоматичної обробки інформації, оскільки для будь – якої заданої операції фільтрації параметри просторового фільтру не залежать від характеру зображення, що обробляється.

3. ОПТИЧНЕ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБРАЗІВ Розглянемо постановку задачі при розпізнаванні образів. Нехай на вхід оптичної системи подається ряд транспарантів з пропусканням g ( x, y ), які ми будемо називати сигналами. Необхідно з цього ряду виділити шуканий сигнал g ( x, y ) та відсіяти інші сигнали. Кожний сигнал g ( x, y ) формує в Фур‘є–площині спектр просторових частот G (u, v ). Якщо в Фур‘є–площині встановити фільтр з пропусканням G (u, v ) (рис.3.1), тоді в той момент, коли на вхід подано сигнал g ( x, y ), розподіл поля, яке пройшло через фільтр, буде дорівнювати G (u, v )G (u, v ) = G (u, v ) (3.1) тобто дійсній величині. Це означає, що фільтр повністю компенсує кривину хвильового фронту G (u, v ), що падає. Таким чином, поле, що проходить через фільтр, буде плоскою хвилею, яка фокусується в яскраву точку (відгук) в фокусі лінзи L3. Якщо на вхід подано сигнал, відмінний від g ( x, y ), тоді кривина хвильового фронту в загальному випадку не компенсується фільтром, і світло, яке пройшло крізь оптичну систему, вже не буде збиратися у яскраву точку в фокусі лінзи L3 (відгук відсутній).

–  –  –

Перевага такої системи в тому, що зсув шуканого сигналу у вхідній площині не зменшує яскравості відгуку, а тільки зсуває його на відповідну відстань у вихідній площині [4]. Це дозволяє, наприклад, відшукувати на аерофотознімках об‘єкти, які нас цікавлять.

Труднощі полягають у тому, що функція G (u, v ) у загальному випадку є комплексна. Цю проблему у 1963 році вирішив Ван–дер–Люгт, який запропонував голографічний метод створення фільтрів, що реєструють як амплітуду, так і фазу хвилі, яка проходить, на амплітудних (тобто поглинаючих) фотоматеріалах [10].

Фільтри такого типу отримали назву узгоджених (з первинним вхідним сигналом) або фільтри Ван–дер–Люгта.

При аналізуванні усіх оптичних схем використовуються одні й ті самі позначення для відповідних величин. Наприклад, вхідна площина, площина перетворення та вихідна кореляційна площина позначені відповідно P1 P2 P3 з просторовими координатами у цих площинах відповідно ( x1, y1 ), ( x2, y 2 ) та ( x3, y3 ).

Координати просторових частот у площині перетворення позначені через (u, v ) = ( x2 / f 2, y 2 / f 2) де – довжина хвилі світла, що використовується, f 2 – фокусна відстань лінзи, що робить Фур‘є–перетворення над вхідним сигналом.

Функції просторових змінних ми позначили маленькими літерами, а їх Фур‘є– образи – відповідними великими літерами.

3.1 Корелятор з частотною площиною.

Найпершим і найбільш розповсюдженим оптичним корелятором був корелятор з частотною площиною або система узгодженої просторової фільтрації (рис.3.2).

–  –  –

Рисунок 3.2.

ПА–атенюатор інтенсивності, S–фотозатвор, М1,М2,М3 –дзеркала, РСД– регульований світлоподільник, OL1,OL2 –лінзи мікрооб‘єктива, SF– точкові просторові фільтри низьких частот, С1,С2–коліматори, L1,L2–Фур‘є–перетворюючі лінзи.

Для отримання взаємної кореляції вхідної u ( x, y ) та еталонної h( x1, y1 ) функцій, необхідно спочатку синтезувати в частотній площині Р2 фільтр H (u, v ), узгоджений з h( x1, y1 ). З цією метою у вхідну площину Р1 направляють похилий (під кутом до оптичної осі) опорний пучок від спільного джерела когерентного випромінювання.

Змінний атенюатор ПА полегшує настройку елементів схеми та забезпечує візуальний контроль картин розподілів світла у різних площинах схеми. Змінний світлоподілювач РСД дозволяє керувати відношенням інтенсивності опорного та об‘єктного пучків. Для того, щоб оптичні шляхи для опорного та об‘єктного пучків були рівні, застосовується дзеркало М3. Така геометрія полегшує встановлення кута між опорним та об‘єктним пучками, які в експериментах складають зазвичай приблизно 150, а також спрощує складання оптичної схеми. При цьому значенні кута просторові частоти інтерференційної картини виявляються досить високими.


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


(При використанні випромінювання з довжиною хвилі =0.63мкм просторова несуча частота дорівнює 412 мм–1.) Для того, щоб зареєструвати цю інтерференційну картину, фотоплівка повинна мати відповідну роздільну здатність.

Якщо роздільна здатність матеріалу недостатня для запису таких високих частот, між опорним та об‘єктними пучками потрібно встановити менший кут. При цьому для зведення пучків під малим кутом потрібні додаткові оптичні елементи.

Додаткові оптичні елементи, такі як просторові фільтри (мікрооб‘єктив OL та точкова діафрагма SF), також потрібно використовувати для позбавлення від шумів лазерного випромінювання та впливу дефектів дзеркал, що використовуються.

Після того, як узгоджений просторовий фільтр виготовлений, та знову ж встановлений у площині Р2, ми повертаємо його навколо оптичної осі на 1800.

Завдяки цьому кореляція буде спостерігатись під кутом +150 по відношенню до осі об‘єктного пучка, тобто у межах поверхні стола, а не під кутом –150 в напрямку продовження опорного пучка. Цей простий прийом допомагає використовувати стіл з меншою площею. При використанні операції кореляційного аналізу опорний пучок блокується, а у вхідну площину встановлюють транспарант з амплітудним пропусканням u ( x, y ). Хвиля, що несе інформацію про кореляції вхідного та еталонного зображень, буде виходити з площини Р2 під кутом 150 до оптичної осі корелятора. Друга Фур‘є–перетворююча лінза L2 встановлюється вздовж цього напрямку на фокусній відстані від площини Р2, а не вздовж осі сигнального пучка.

Така схема корелятора істотно зменшує вимоги до розмірів апертур та кутів поля зору використаних лінз.

Розглянемо основні математичні співвідношення, які описують роботу цього корелятора. Спочатку проаналізуємо стадію, на якій здійснюється синтез узгодженого просторового фільтру. Якщо у вхідній площині Р1 помістити транспарант з амплітудним пропусканням h( x1, y1 ), тоді розподіл комплексних амплітуд у площині Р2 буде дорівнювати U 2 ( x 2, y 2 ) = H (u, v ), де H (u, v ) – комплексний Фур‘є–образ функції h( x1, y1 ). Таким чином,

–  –  –

відбувається інтерференція Фур‘є–образу еталонної функції H (u, v ) з опорною хвилею U r ( x, y ) = r0 exp( 2ix 2 ) ).

При запису узгодженого фільтру припускають, що амплітудне пропускання фоточутливого матеріалу (фотоплівки) пропорційно розподілу інтенсивності світла, що на нього падає. Тоді при інтерференції у площині Р2 хвиль U 2 та U r ( x, y ), амплітудне пропускання отриманого узгодженого фільтру запишеться у вигляді t ( x 2, y 2 ) = U 2 + U r = r0 2 + H + r0 H exp(2ix 2 ) + r0 H exp( 2ix 2 ) (3.3) Для отримання кореляції опорний пучок перекривається, у площині Р2 розташовується узгоджений фільтр t ( x2, y 2 ), а у вхідній площині Р1 встановлюється транспарант з амплітудним пропусканням g ( x1, y1 ). При цьому розподіл комплексних амплітуд світла, що падає на площину Р2, описується функцією G (u, v ), і після проходження цього розподілу крізь узгоджений фільтр ми маємо G (u, v )t ( x 2, y 2 ). Оскільки площина Р2 збігається з передньою фокальною площиною другої Фур‘є–лінзи L2 з фокусною відстанню f 2, розподіл комплексних амплітуд у задній фокальній площині цієї лінзи є Фур‘є–образ результату множення G t.

Таким чином, U 3 ( x3, y3 ) = r0 g( x, y ) + [h h g ]( x, y ) + + r0 [h g ( x3 + f 2, y3 )] + (3.4) + r0 [g h ( x3 f 2, y 3 )] де – позначає згортку, – кореляцію.

У виразі (3.4) два перших доданки відповідають розподілам, які локалізовані на оптичній осі у вихідній площині.

Третій доданок представляє собою згортку h g, яка формується пучком, що виходить з площини Р2 під кутом +, і цей розподіл локалізується у вихідній площині в околі точки з координатами (f 2,0). Розподіл, що описує останній доданок з кореляцією g h (саме це нас цікавить), створюється пучком, що виходить з площини Р2 під кутом, і локалізується у вихідній площині біля точки з координатами (f 2,0). Реально, при встановленні фотоплатівки з записаним на ній узгодженим фільтром в площину Р2 її повертають на кут 1800 навколо оптичної осі, а лінзу L2 розміщують в пучку, що виходить з площини Р2 під кутом +, для того щоб сформувати на виході розподіл, що описує останнім доданком. Тоді розподіл, що формується у задній фокальній площині лінзи L2 на її оптичній осі, представляє собою шукану функцію взаємної кореляції g h.

Різні інші частини вхідної площини відображаються поблизу початку координат сформованої таким чином вихідної кореляційної площини. Зауважимо, що положення яскравої плями світла в цій площині однозначно зв‘язано з положенням еталонної функції h у вхідному зображенні g, а інтенсивність цієї плями вказує на міру відповідності між h і g. З метою спрощення позначень при визначенні координат ( x3, y3 ) у площині Р3 напрямки координатних осей, як правило, змінюють на обернені по відношенню до координатних осей у площинах Р1 та Р2. Треба зауважити, що масштабний коефіцієнт між вхідною та кореляційною площинами f дорівнює відношенню фокусних відстаней 2 двох Фур‘є–перетворюючих лінз.

f1 Якщо еталонна функція h відповідає значно більшим розмірам ніж частина зображення, що описує g, тоді кореляційний пік розташовується на осі в площині Р3 при умові, що g займає те саме положення у вхідній площині, яке займала еталонна функція h при записі фільтра. Будь–яке зміщення g з цього положення приведе до зміщення кореляційного піка у площині Р3. Якщо функція g розташована на осі у вхідній площині, то положення кореляційного піка у площині Р3 буде f характеризувати (з точністю до множника 2 ) взаємне розташування h та g.

f1 Перейдемо до розгляду важливої характеристики оптичних кореляторів, а саме проаналізуємо вимоги до роздільної здатності матеріалів, які використовуються для запису узгоджених фільтрів у частотній площині. Для спрощення аналізування будемо розглядати одновимірні функції. Позначимо ширини вхідної та еталонної функцій відповідно через W g та Wh і розглянемо три випадки:



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
Похожие работы:

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КІРОВОГРАДСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ВИННИЧЕНКА О.В. Авраменко, Л.І. Лутченко, В.В. Ретунська, Р.Я. Ріжняк, С.О. Шлянчак Інноваційні та сучасні педагогічні технології навчання математики Кіровоград – 2009 УДК 51(07) ББК ISBN О.В. Авраменко, Л.І. Лутченко, В.В. Ретунська, Р.Я. Ріжняк, С.О. Шлянчак Інноваційні та сучасні педагогічні технології навчання математики: Посібник для спецкурсу. – Кіровоград: КДПУ, 2009. – 200 с. Робота...»

«Володимир Сиротюк Володимир Баштовий Підручник для 11 класу загальноосвітніх навчальних закладів Рівень стандарту Рекомендовано Міністерством освіти і науки України Харків «Сиция» 2011 ББК 22.3я721 С 40 Рекомендовано Міністерством освіти і науки України (Наказ від 1 6. 0 3. 2 0 1 1 р. № 2 3 5 ) Н а у к о в у е к с п е р т и з у підручника п р о в о д и в Інститут теоретичної фізики і м. М. М. Б о г о л ю б о в а Національної академії наук України П с и х о л о г о п е д а г о г і ч н у е к...»

«Відьмаченко А.П. Мороженко О.В. Фізичні характеристики поверхонь планет земного типу, карликових і малих планет та їхніх супутників за даними дистанційних досліджень // К.:, Видавництво «Профі». 2014. 388 с. Vidmachenko A. P., Morozhenko O. V. The physical characteristics of surface Earth-like planets, dwarf planets and small, and their companions, according to distance studies УДК 523-52:53 ББК 22.6+22.3 В42 Рекомендовано до виданняВченою радою Національного університету біоресурсів і...»

«МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ із застосування засобу Біохлор з метою дезінфекції 1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 1.1. Повна назва засобу – дезінфекційний засіб Біохлор.1.2. Фірма виробник – ТОВ Альянс групп (Україна).1.3. Склад засобу, вміст діючих та допоміжних речовин: гіпохлорит натрію (діюча речовина), а також допоміжні речовини (ПАР, антикорозійні, стабілізуючі добавки, ароматизатор). Початковий вміст активного хлору у концентраті засобу 5,0 % – 9,0 %. 1.4. Форма випуску і фізико-хімічні властивості засобу....»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЗАТВЕРДЖУЮ Ректор _ Іванов С.В. «» 2013 р. ТЕХНОЛОГІЯ ГАЛУЗІ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ до проведення практичних занять для студентів за напрямом підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» денної та заочної форм навчання Реєстраційний номер електронних СХВАЛЕНО методичних рекомендацій у НМВ на засіданні кафедри технології цукру і підготовки води Протокол № 7 від 19 лютого 2013 р. Київ...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УПРАВЛІННЯ ТА ПОВОДЖЕННЯ З ВІДХОДАМИ Частина перша Технології знезараження непридатних пестицидів Вінниця ВНТУ УДК 632.95 ББК 44+35.33(075) У 67 Рекомендовано до друку Вченою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (протокол №7 від 23.02.2012 р.) Автори: Петрук В.Г., Ранський А.П., Васильківський І.В., Іщенко В.А., Безвозюк...»

«ДЕРЖАВНА САНІТАРНО – ЕПІДЕМІОЛОГІЧНА СЛУЖБА УКРАЇНИ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ щодо застосування засобу «Антихлор» з метою дезінфекції, передстерилізаційного очищення та стерилізації виробів медичного призначення Київ2013 р. Організація – розробник: ДУ « Інститут медицини праці НАМН України». Методичні вказівки призначені для закладів охорони здоровя та інших організацій, які виконують роботи з проведення дезінфекції. Місцевим органам охорони здоровя дозволяється тиражування цих методичних вказівок в...»

«Друковані праці Львівської політехніки за 2010 рік. Додаток Тимченко Олександр Володимирович Інтернет-технології передавання мовних сигналів : навч. посіб. [для студ. магістер. підготов.] : до 80-річчя Укр. акад. друкарства / Б. В. Дурняк, О. В. Тимченко, Р. С. Колодій, В. І. Сабат. – Л. : [Вид-во УАД], 2010. – 255 с. – Бібліогр.: с. 249–254 (77 назв). Тиханський Михайло Васильович The effect of the duration of operational current impulses on the speed and stability of Josephson cryotrons / M....»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ФІЗИКА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до виконання лабораторних робіт для студентів усіх напрямів підготовки бакалаврів денної та заочної форм навчання Розділ “Геометрична та хвильова оптика” Київ НУХТ 2011 Фізика: Метод. вказівки до викон. лаборатор. робіт для студ. усіх напрямів підготовки бакалаврів ден. та заоч. форм навч. Розд. “Геометрична та хвильова оптика” / Уклад.: А.М. Король, Г.І.Бондар, Н.В....»

«НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені М.П.ДРАГОМАНОВА ТОМАЩУК Олексій Петрович УДК 517(07):371.13 ПРОФЕСІЙНА СПРЯМОВАНІСТЬ ВИКЛАДАННЯ МАТЕМАТИЧНОГО АНАЛІЗУ В УМОВАХ ДИФЕРЕНЦІЙОВАНОЇ ПІДГОТОВКИ ВЧИТЕЛЯ МАТЕМАТИКИ 13.00.02 – теорія та методика навчання математики Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Київ–1999 Дисертацією є рукопис. Робота виконана в Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова, Міністерство освіти України....»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»